2021届高考物理三轮复习强化训练：应用牛顿运动定律解决问题

　2021 届高考物理 三 轮强化 — 应用牛顿运动定律解决问题 1.如图所示,一个小球放在固定斜面体的光滑斜面上,用平行于斜面向上的拉力拉着,小球保持静止,现将拉力在竖直面内沿顺时针方向缓慢转动到竖直方向,小球始终保持静止,则在转动的过程中,关于拉力及斜面体对小球的弹力,下列判断正确的是(

　 )

　A. 拉力一直变小

　 B. 拉力先变小后变大 C. 弹力一直变小

　 D. 弹力一直变大 2.如图所示，轻绳两端分别与 A C 、 两物体相连接，A B C2kg M M M    ，物体 A 与

　B 、

　B 与

　C 及

　C 与地面间的动摩擦因数均为 0.1   ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。若要用力将物体

　C拉动，则作用在物体

　C 上水平向左的拉力最小为（取210 m/s g  )(

　 )

　A. 6 N

　B. 8 N

　C. 10 N

　D. 12 N

　3.如图，通过细绳拴在一重物上的氢气球，在水平向右的风力作用下处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角为

　  .已知风力大小正比于风速，则当风速改变，重物、气球仍静止时，始终保持不变的是（

　）

　 A.地面对重物的支持力 B.地面对重物的摩擦力 C.细绳对重物的拉力

　D.细绳与竖直方向的夹角 4.如图所示，用一轻绳将光滑小球系于竖直墙壁上的

　O 点，现用一细杆压在轻绳上紧贴墙壁从

　O 点缓慢下移，下列说法正确的是(

　 )

　A.轻绳对小球的拉力逐渐减小 B.轻绳对小球的拉力逐渐增大 C.小球对墙壁的压力逐渐减小 D.小球对墙壁的压力保持不变 5.如图所示，在固定的光滑斜面上，叠放着 A B 、 两物体，一起沿斜面由静止开始下滑，已知

　B 的上表面水平，则在下滑过程中（

　 ）

　A.

　A 不受摩擦力的作用

　B.

　B 对

　A 的弹力不做功 C.

　A 对

　B 做正功

　D.

　B 对

　A 的作用力垂直于斜面向上

　6.如图所示，物块

　A 放在倾斜的木板上，改变木板与水平面之间的夹角

　 ，发现当 30    和 45    时物块

　A 所受的摩擦力大小恰好相等，则物块 A 与木板之间的动摩擦因数为（

　 ）

　A.12 B.22 C.32 D. 2

　7.一根劲度系数为

　 k 的轻弹簧，质量均为

　 m 的 A B 、 静止不动时，弹簧位于水平方向，两根细线之间的夹角为

　  。则弹簧的长度被压缩了（

　 ）

　A.tan2mgk

　B.2 tan2mgk

　C.tan mgk

　D.2 tan mgk 8.人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示．以下说法正确的是（

　 ）

　A.人受到的重力和扶梯给的支持力是作用力与反作用力

　B.人受到的合外力为零

　C.人受到重力、支持力和摩擦力的作用 D.人受到的合外力方向与速度方向相同 9.木块 A B 、 分别重 50 N 和 60 N ,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0.25,夹在 A B 、 之间的轻弹簧被压缩了 2 cm ,轻弹簧的劲度系数为 400 N/m ,系统置于水平地面上静止不动,如图所示。现将 =1 N F 的水平拉力作用在木块

　B 上,则下列说法正确的是(

　 )

　A.木块

　A 所受摩擦力大小是 12.5 N

　B.木块

　A 所受摩擦力大小是 11.5 N

　C.木块

　B 所受摩擦力大小是 9 N

　D.木块

　B 所受摩擦力大小是 7 N

　10.如图所示,固定在水平面上的斜面体

　C 放有一个斜劈

　A ,

　A 的上表面水平且放有物块

　B 。若 AB 运动中始终保持相对静止。以下说法正确的是(

　 )

　A.若

　C 斜面光滑,

　A 和

　B 由静止释放,在向下运动时,

　B 物块可能只受两个力作用 B.若

　C 斜面光滑,

　A 和

　B 以一定的初速度沿斜面减速上滑,则

　B 处于超重状态 C.若

　C 斜面粗糙,

　A 和

　B 以一定的初速度沿斜面减速上滑,则

　B 受水平向左的摩擦力 D.若

　C 斜面粗糙,

　A 和

　B 以一定的初速度沿斜面加速下滑,则

　B 处于超重状态

　11.如图所示，物块

　A 套在粗糙的水平横杆上，其下方用长为

　L 的轻质细线连接一质量为

　 m 的小球

　B ，开始时系统处于静止状态。现用水平力

　F缓慢拉动小球

　B 至图中虛线位置，该过程中物块

　A 始终处于静止状态，下列说法正确的是(

　 )

　A.水平力

　F 的大小不变 B.细线的拉力变小 C.横杆对物块

　A 的摩擦力变大 D.横杆对物块

　A 的支持力变大 12.一台空调外挂机用两个如图所示的三角形支架固定在外墙上，空调外挂机的重心恰好在支架水平横梁 aO 和斜粱 bO 的连接点

　O 的上方。现保持空调外挂机的质量不变，把斜梁 bO 缩短一点，仍保持连接点

　O 的位置不变，横梁 aO 仍然水平。已知横粱对

　O 的拉力始终沿 Oa 方向，斜粱对

　O 的压力始终沿 bO 方向，则下列说法正确的是（

　 ）

　A.横梁 aO 对

　O 的作用力变小 B.横梁 aO 对

　O 的作用力不变 C.斜粱 bO 对

　O 的作用力变小 D.斜粱 bO 对

　O 的作用力增大 13.以下各图中所有接触面均光滑， A B C ､ ､ 图中物体均处于静止状态，

　D 图中物体沿光滑斜面向上冲，则其中受到三个作用力的物体是（

　 ）

　A.

　 B.

　C.

　 D.

　14.如图所示，甲､乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则（

　 ）

　A.甲受到三个力的作用 B.甲对扶梯有摩擦力的作用 C.乙受到三个力的作用 D.乙对扶梯作用力的方向垂直扶梯向下

　参考答案

　1.答案：C 解析：由图解法可知，拉力 F—直增大，弹力一直减小,C 项正确.

　2.答案：C 解析：

　A 和

　C 用轻绳相连，若

　C 移动，则

　A 也移动,

　B 分别受到

　A 和

　C的摩擦力，由于

　C 能提供的最大静摩擦力要比

　A 能提供的最大静摩擦力大，所以

　B 定随

　C 一起运动。以

　A 为研究对象,要用力将

　A 拉动，轻绳拉力至少等于 A B 、 最大静摩擦力，则轻绳拉力的最小值为min A0.1 2 10N 2N T m g       ,再以 B C 、 组成的整体为研究对象，整体受到向左的拉力、轻绳向右的拉力、地面向右的摩擦力和

　A 的向右的摩擦力，可得作用在物体

　C 上水平向左的拉力的最小值为 min min A A B C10N F T m g m m m g         故 C 正确。

　3.答案：A 解析：对气球进行受力分析,其受重力、浮力、细绳的拉力和水平风力,如图所示,根据平衡条件,有 ,联立解得,可知细绳对气球的拉力随着风力的增加而增加,而细绳对重物的拉力等于细绳对气球的拉力,细绳与竖直方向的夹角随着风力的增加而增加,故选项 C、D 错误;对气球和重物整体进行受力分析,受重力 、浮力 、支持力 N、风力 F 和摩擦力 f,根据平衡条件,有

　,可知地面对重物的支持力不变,地面对重物的摩擦力随着风力的变化而变化,故选项 A 正确,B错误. 4.答案：B 解析：小球受到重力、拉力和墙壁对小球的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为

　  ，根据共点力平衡有轻绳对小球的拉力cosmgF，墙壁对小球的弹力tan N mg  ，因为

　  在增大，则拉力逐渐增大，墙壁对小球的弹力逐渐增大，可知小球对墙壁的压力逐渐增大，故选项 B正确，A、C、D 错误。

　5.答案：D 解析：两物体一起沿着光滑斜面下滑，根据整体法，两物体的加速度沿斜面向下，大小为 sin a g   ，把此加速度正交分解，

　A 物体有水平向左的加速度分量，因此一定受水平向左的静摩擦力，选项 A 错误。

　B 对

　A 的弹力与速度方向之间的夹角为钝角，因此做负功，选项 B 错误。力的作用是相互的，

　A 对

　B 的作用力垂直于斜面向下，不做功，选项 C 错误。把

　A 所受重力、弹力和静摩擦力沿斜面和垂直于斜面两个方向正交分解，由于物体 A 的加速度为 sin a g   ，因此沿斜面方向弹力与静摩擦力的分力的合力为零，即弹力与摩擦力的合力垂直于斜面向上，选项 D 正确。

　6.答案：B 解析：

　30    时物体处于静止状态，静摩擦力和重力的下滑分力相等。即：

　sin30fF mg  

　45    时物体沿斜面下滑，滑动摩擦力为：

　cos45f NF F mg     

　由 sin30 cos45 mg mg    

　解得：22  。

　7.答案：A 解析：对球 A 受力分析，受重力 mg 、拉力

　T、弹簧的弹力 F ，如图：

　根据平衡条件，结合合成法，有：

　tan2F mg

　根据胡克定律，有：

　F kx 

　解得：tan2mgxk

　8.答案：B 9.答案：C 解析：未加

　F 时,木块

　A 在水平地面上受轻弹簧的弹力1F 和静摩擦力AF 作用,且18NAF F kx    ,木块

　B 在水平地面上受轻弹簧弹力2F 和靜摩擦力BF 作用,且28 NBF F kx    , 在木块

　B 上施加水平向右的拉力 1 N F  后,由于2 BF F G    , 故木块

　B 所受摩擦力仍为靜摩擦力,其大小B 29N F F F   , 木块

　A 的受力情况不变。故 C正确,ABD 错误。

　10.答案：C 解析：A、若

　C 斜面光滑,

　A 和

　B 由静止释放,在向下运动时,整体加速度方向沿斜面向下,如图:

　 则由图可知,

　B 受到重力、支持力和水平向左的摩擦力共三个力做用,故选项 A 错误; B、若

　C 斜面光滑,

　A 和

　B 以一定的初速度沿斜面减速上滑,则整体加速度方向如上图所示,此时

　B 具有竖直向下的分加速度,即处于失重状态,故选项B 错误; C、若

　C 斜面粗糙,

　A 和

　B 以一定的初速度沿斜面减速上滑,则整体加速度方向如上图所示,由于

　B 具有水平向左的分加速度,则根据牛顿第二定律可知

　B 受水平向左的摩擦力,故选项 C正确; D、若

　C 斜面粗糙,

　A 和

　B 以一定的初速度沿斜面加速下滑,则整体加速度方向如上图所示,此时

　B 具有竖直向下的分加速度,即处于失重状态,故选项D 错误。

　11.答案：C 解析：以小球 B 为研究对象，小球 B 受重力 mg、细线的拉力 T 和水平力F 的作用，受力情况如图所示:

　用水平力 F 缓慢拉动小球 B 的过程中，细线与竖直方向的夹角 θ 不断变大，则水平力 F 和细线的拉力 T 均变大，A、B项错误；以物块 A 和小球B 整体为研究对象，水平方向上横杆对物块 A 的摩擦力 f=F 变大，竖直方向上横杆对物块 A 的支持力 N=（M+m）g 保持不变，C 项正确，D 项错误。

　12.答案：D 解析：设斜梁 bO 跟外墙的夹角为

　  ，对

　O 有，竖直方向 1 cosF G  

　解得斜粱 bO 对

　O 的作用力 1cosGF

　斜梁 bO 缩短一点，仍保持连接点

　O 的位置不变，

　  增大，所以斜粱 bO 对 O 的作用力增大。水平方向 1 2sin F F  

　解得横梁 aO 对

　O 的作用力 2tan F G  

　斜梁 bO 缩短一点，仍保持连接点

　O 的位置不变，

　  增大，所以横梁 aO 对 O 的作用力增大。故 D 正确，ABC 错误。

　13.答案：A 14.答案：C